C++ 14 STL

目录

一、STL

1.1 STL诞生

1.2 STL基本概念

1.3 STL六大组件

1.4 STL容器

1.5 STL算法

1.6 STL迭代器

1.7 STL vector存放内置数据类型

1.8 STL存放自定义数据类型

1.9 STL容器嵌套容器

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一、STL

1.1 STL诞生

① 长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西。

② C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升。

③ 大多数情况下，数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫从事大量重复工作。

④ 为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了STL。

1.2 STL基本概念

① STL(Standard Template Library，标准模板库)

② STL 从广义上分为：容器(container)、算法(algorithm)、迭代器(iterator)

③ 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。

④ STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数。

1.3 STL六大组件

① STL大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配准器。

1. 容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用来存放数据。
2. 算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等。
3. 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。
4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
5. 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
6. 空间配置器：负责空间的配置与管理。

1.4 STL容器

① 容器：置物之所也。

② STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来。

③ 常用的数据结构：数组、链表、树、栈、队列、集合、映射表 等。

④ 这些容器分为序列式容器和关联式容器两种：

1. 序列式容器：强调值的排序，序列式容器中每个元素均有固定的位置(怎么往里放，位置就固定了)。
2. 关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系(不是怎么往里放就怎么排序，它会自动进行排序，然后固定位置)。

1.5 STL算法

① 算法：问题之解法

② 有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫算法(Algorithms)

③ 算法分为：质变算法和非质变算法。

1. 质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素内容，例如拷贝、替换、删除等等。
2. 非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等。

1.6 STL迭代器

① 迭代器：容器和算法之间粘合剂。

② 提供一种方法，使之能够依序寻找某个容器所含的各个元素，而无需暴露容器的内部表示方式。

③ 每个容器都有自己专属的迭代器。

④ 迭代器使用非常类似于指针，可以先理解迭代器为指针。

1.7 STL vector存放内置数据类型

① STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组。

容器 Vector

算法 algorithm

迭代器 vector::iterator

#include 
using namespace std;
#include //STL中每个容器要使用，都要包含对应的头文件
#include //这是标准算法的头文件

//vector容器存放内置数据类型

void myPrint(int val)
{
    cout << val << endl;
}

void test01()
{
    //创建一个vector容器，数组
    vector v;  //容器中的数据类型为int

    //向容器中插入数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);

    //通过迭代器访问容器中的数据
    vector::iterator itBegin = v.begin();  //起始迭代器itBegin  指向容器中第一个元素的位置
    vector::iterator itEnd = v.end();  // 结束迭代器itEnd 指向容器中最后一个元素的下一个位置

    //第一种遍历方式
    while (itBegin != itEnd)
    {
        cout << *itBegin << endl;  //类似指针，解引用，取出值
        itBegin++; //往后偏移
    }

    //第二种遍历方式
    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }

    //第三种遍历方式，利用STL提供遍历算法
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); //要用STL中的标准算法，就要提供标准算法的头文件

}

int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;
}
运行结果：

10
20
30
40
10
20
30
40
10
20
30
40
请按任意键继续. . .

1.8 STL存放自定义数据类型

#include 
using namespace std;
#include
#include //STL中每个容器要使用，都要包含对应的头文件

//vector容器中存放自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

void test01()
{
    vectorv; //容器中放的是Person的数据类型

    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);
    Person p5("eee", 50);

    //向容器中添加数据
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    //遍历容器中的数据
    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << (*it).m_Age << endl; //<>是什么类型，*it就是什么类型
                                                                              //第二种拿到属性的方法，由于已知it是个指针，所以也可以通过it->m_Name拿到属性
        cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
    }
}

//存放自定义数据类型 指针
void test02()
{
    vectorv;

    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);
    Person p5("eee", 50);

    //向容器中添加数据
    v.push_back(&p1);
    v.push_back(&p2);
    v.push_back(&p3);
    v.push_back(&p4);
    v.push_back(&p5);

    //遍历容器
    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it)->m_Name << " 年龄：" << (*it)->m_Age << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    test02();

    system("pause");

    return 0;
}
运行结果：

姓名：aaa 年龄：10
姓名：aaa 年龄：10
姓名：bbb 年龄：20
姓名：bbb 年龄：20
姓名：ccc 年龄：30
姓名：ccc 年龄：30
姓名：ddd 年龄：40
姓名：ddd 年龄：40
姓名：eee 年龄：50
姓名：eee 年龄：50
姓名：aaa 年龄：10
姓名：bbb 年龄：20
姓名：ccc 年龄：30
姓名：ddd 年龄：40
姓名：eee 年龄：50
请按任意键继续. . .

1.9 STL容器嵌套容器

#include 
using namespace std;
#include 

//容器嵌套容器

void test01()
{
    vector>v; 

    //创建小容器
    vectorv1;
    vectorv2;
    vectorv3;
    vectorv4;


    //向4个小容器中添加数据
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        v1.push_back(i + 1);
        v2.push_back(i + 2);
        v3.push_back(i + 3);
        v4.push_back(i + 4);

    }

    //将小容器插入到大容器中
    v.push_back(v1);
    v.push_back(v2);
    v.push_back(v3);
    v.push_back(v4);

    //通过大容器，把所有数据遍历一遍
    for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //(*it)  是一个容器  vector
        for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
        {
            cout << *vit << " ";
        }
        cout << endl;
    }

}


int main()
{
    test01();

    system("pause");

    return 0;
}
运行结果：

1 2 3 4
2 3 4 5
3 4 5 6
4 5 6 7
请按任意键继续. . .